Проволока вольфрамовая ВИ-10 в Минске

Проволока вольфрамовая ВИ-10: характеристики и применение

Проволока вольфрамовая ВИ-10 — это легированный вольфрамовый материал, получаемый методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой и волочением. Марка ВИ-10 относится к группе вольфрамовых проволок с иттриевыми добавками, которые обеспечивают повышенную термическую стабильность и сопротивление рекристаллизации при высокотемпературной эксплуатации. В отличие от чистого вольфрама марки ВА, ВИ-10 содержит оксид иттрия, что изменяет характер высокотемпературного упрочнения и ресурс работы в условиях циклических теплосмен.

Химический состав и структура

Основу проволоки ВИ-10 составляет вольфрам (не менее 99,5 %), легирующим компонентом выступает оксид иттрия YO в количестве 0,8–1,2 %. Иттриевая добавка формирует дисперсные частицы по границам зёрен, которые тормозят их рост при нагреве до температур 2000–2400 C. Это обеспечивает сохранение мелкозернистой структуры и механической прочности после длительной выдержки при рабочих температурах. Микроструктура проволоки — волокнистая, с выраженной текстурой деформации, что характерно для материала, прошедшего многостадийное волочение с суммарной степенью деформации более 90 %.

Механические и физические свойства

Проволока ВИ-10 поставляется в нагартованном (холоднодеформированном) или отожжённом состоянии. В нагартованном виде предел прочности при растяжении достигает 1800–2200 МПа, после рекристаллизационного отжига снижается до 800–1000 МПа. Температура начала рекристаллизации для ВИ-10 составляет 1600–1700 C, что на 200–300 C выше, чем у нелегированного вольфрама. Рабочая температура эксплуатации в вакууме или инертной среде — до 2500 C. Плотность материала — 19,2–19,3 г/см, удельное электрическое сопротивление при 20 C — 5,5 10 Омм.

Сортамент и геометрические параметры

Проволока вольфрамовая ВИ-10 выпускается в диапазоне диаметров от 0,1 до 8,0 мм. Точность геометрии соответствует классу допуска 2П по ГОСТ 18903-73. Для диаметров до 1,0 мм предельное отклонение составляет 0,01 мм, для диаметров свыше 3,0 мм — 0,05 мм. Проволока поставляется в мотках массой 1–5 кг или на катушках, в зависимости от диаметра. Поверхность — чистая, без окалины, трещин и расслоений, допускается наличие технологической смазки, удаляемой перед установкой в оборудование.

Применение в промышленности

Основная область использования проволоки ВИ-10 — производство термоэмиссионных катодов и нагревательных элементов высокотемпературных вакуумных установок. Материал применяется в следующих узлах и системах:

• катоды мощных генераторных ламп и клистронов, работающих при температурах 1800–2200 C;
• нагреватели зонных плавильных установок для выращивания монокристаллов тугоплавких оксидов;
• термопары вольфрам-рений для измерения температур до 2500 C в инертной среде;
• электроды дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде аргона для ответственных соединений;
• спирали подогревателей катодов в электронно-лучевых пушках и масс-спектрометрах;
• высокотемпературные печи сопротивления с рабочей камерой в вакууме или водороде.

Особенности эксплуатации

Проволока ВИ-10 сохраняет стабильность геометрии и механических характеристик при длительных выдержках при температурах до 2200 C. При нагреве свыше 2400 C наблюдается интенсивная рекристаллизация и охрупчивание, поэтому для работы в этом диапазоне рекомендуется применять вольфрам-рениевые сплавы. В окислительной атмосфере вольфрам ВИ-10 начинает интенсивно окисляться при 400–500 C, что ограничивает применение материала вакуумом, инертными газами или восстановительными средами. При монтаже нагревателей из ВИ-10 необходимо учитывать хрупкость материала после рекристаллизации и исключать механические нагрузки на разогретый элемент.

Вопросы и ответы